发电电动机设备、驱动系统以及计算机可读记录介质的制作方法

专利名称：发电电动机设备、驱动系统以及计算机可读记录介质的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种具有良好易安装性的发电电动机设备， 一种用于所述 发电电动机设备的开关装置， 一种包括所iiiL电电动机设备的驱动系统， 以及一种在其上记录有用于指示计算机进行对所U电电动机设备的控制 的程序的计算机可读记录介质。
背景技术：
日本专利公开JP-A-07-184361公开了一种车辆发电电动机设备，其具 有作为用于启动装载在车辆上的发动机的三相电动机的功能，以及具有作 为用于对电池充电的三相交流电发电机的功能。
上述车辆发电电动机设备包括电动发电机和集成整流器。所述电动发 电才几包括磁转子(magnetic rotor)、定子纟失心以及三相电驱绕组。所述定 子铁心固定在所述电动发电机的外壳上。所述三相电枢绕組缠绕所述定子 铁心。所M转子在缠绕所述定子铁心的所述三相电枢绕组的周边范围内 转动。
所述集成整流器固定在所述电动发电机的后壳的内表面。所述集成整 流器包括布置在硅(Si)基片上的六个MOS功率晶体管。
所述集成整流器通过对所述六个MOS功率晶体管进行开关控制来控
制提供给所述三相电枢绕組的电流，从而指示所述电动发电机充当电动机。 所述集成整流器还将由所述电动发电机利用发动机扭矩产生的交流电压变 换为直流电压，从而指示所述电动发电机充当电力发电机。
所述车辆发电电动机设备为一种电动发电机，该电动发电机具有用于
控制驱动设置在其端面(end surface )上的所述电动发电机的集成整流器。
然而，在配置上述车辆发电电动机i殳备时没有考虑构成所述集成整流
器的所述MOS功率晶体管的冷却。这导致一些问题。例如，提高所述MOS 功率晶体管的耐热性而引起所述集成整流器的尺寸增大，从而导致所述车
辆发电电动机的易安装性降低。
并且，分立于所述电动发电机来设置所述集成整流器会引起配线数量 的增加，从而导致所述车辆发电电动机的易安装性降低。

发明内容
本发明的一个目的在于提供一种具有良好易安装性的发电电动机设备。
本发明的另一个目的在于提供一种开关装置，其用于所述具有良好易 安装性的发电电动机设备。
本发明的再一个目的在于提供一种驱动系统，其包括了所述具有良好 易安装性的发电电动机设备。
本发明的再一个目的在于提供一种计算机可读记录介质，在其上记录 有用于指示计算机进行对所述具有良好易安装性的发电电动机设备的控制 的程序。
本发明的笫一方面涉及一种开关装置，其包括第一电极、第二电极、 开关元件以及密封件。所述开关元件与所述第一电极和所述第二电极电连 接，并且夹在所述第一电极和所述第二电极之间。所述密封件被提供在所 述开关元件周围，并且与所迷第一电极和所述第二电极接触。
在所述开关装置中，所述开关元件夹在所述两个电极之间。所述两个 电极散发由所述开关元件产生的热量。
于是，利用所述开关装置，所述开关元件可被有效地冷却。优选地， 所述开关元件通过焊接与所述第一电极和所述第二电极电连接。 因此，可省略引线结合步骤，从而提高生产率。
优选地，所述开关元件为N沟道MOS晶体管。在这种情况下，可以 容易地实现所述MOS晶体管的反极性结构。
本发明的笫二方面涉H电电动机设备，其包括电机、第一电极板、 第二电M以及多相开关元件组。所述电机包括转子和定子，并充当电力 发电机和电动机。所述第一电极板和所述第二电极板被布置在所述电机的 端面上。所述第一电极板和所述第二电 1基本成马蹄形，并围绕所述电 机的旋转轴。所述多相开关元件组控制提供给所述电机的所述定子的电流。 所述多相开关元件组的数目对应于所述电机的相的个数。每一个多相开关 元件組包括多个臂。每一个臂包括第一开关装置和第二开关装置，它们在 所述第一电极板和所述第二电极板之间互相串联电连接。多个所述第一开 关装置直接连接到所述第一电极板，而多个所述第二开关装置直接连接到 所述第二电极板。多个所述第一开关装置和所述笫二开关装置中的每一个 包括第一电极、第二电极、与所述第一电极和所述第二电极电连接并且夹 在所述第一电极和所述第二电极之间的开关元件以及被提供在所述开关元 件周围并且与所述第 一电极和所述第二电极接触的密封件。
于是，利用所述开关装置，尺寸可以得到减小，并且所述开关元件可 被有效冷却。从而，可提高所迷发电电动机设备的易安装性。
优选地，所述发电电动机设备进一步包括控制电路和母线。所述控制
电路控制所述多相开关元件組。所述母线将所述多个第一开关装置和所述 多个第二开关装置与所述控制电路相连接。通过夹物冲莫压来形成所述母线。
在这种情况下，可提高所述发电电动机的可靠性和生产率。 优选地，所述发电电动机设备进一步包括温度传感器。所述温度传感 器被提供在所述控制电路的内部，并且检测所述控制电路的温度。由所述 温度传感器实际检测的所述控制电路的温度,皮用来检测所述开关元件的温 度。
在这种情况下，可以减少配线的数量，并且相比于在所述多个开关元 件的每一个中提供温度传感器的情况，提高了所述发电电动机设备的易安装性。
优选地，通过参照显示了所述控制电路的温度与所述开关元件的温度 之间的关系的映射图提取对应于由所述温度传感器实际检测的所述控制电 路的温度的所述开关元件的温度，来检测所述开关元件的温度。
在这种情况下，所述开关元件的温度可以被稳定检测。
优选地，所述多相开关元件组控制提供给所述定子的电流，从而使得， 当内燃机点火时，所述电机输出预定扭矩。所述电机输出预定扭矩，并经 由皮带将所述预定扭矩传送给所述内燃机。
在这种情况下，可增加所述发电电动机设备的安装中的灵活性。
优选地，所述发电电动机设备进一步包括控制电路和温度传感器。所 述控制电路控制所述多相开关元件组。所述温度传感器被布置在所述第一 电极板和所述第二电极板中的一个上，并且检测在其上布置了所述温度传 感器的电极板的环境温度。然后，所述控制电路基于由所述温度传感器实 际检测的所述环境温度，检测所迷开关元件的温度。
在这种情况下，可减少配线的数量，并且相比于在所述多个开关元件 的每一个中提供温度传感器的情况，提高了所述发电电动机设备的易安装 性。
优选地，所述控制电路存储了显示所述环境温度与所述开关元件的温 度之间的关系的映射图，并且通过利用所述映射图提取对应于由所述温度 传感器实际检测的环境温度的所述开关元件的温度，来检测所迷开关元件 的温度。
在这种情况下，所述开关元件的温度可以被稳定检测。
本发明的第三方面涉及一种驱动系统，其包括发电电动机设备和控制
装置。所ii^电电动机设备启动内燃机，并利用发动机扭矩产生电力。所 述控制装置控制所述发电电动机设备。所iiJL电电动机设备包括电机、第 一电极板、第二电极板以及多相开关元件组。所述电机包括转子和定子，
并且充当电力发电机以及电动机。所述第一电机板和所述第二电WM皮布
置在所述电机的端面上。所述第一电私fe和所述第二电;fem基本成马蹄形， 并围绕所述电机的旋转轴。所述多相开关元件组控制提供给所述电机的所 述定子的电流。所述多相开关元件组的数目对应于所述电机的相的个数。 每一个多相开关元件组包括多个臂。每一个臂包括第一开关装置和第二开 关装置，它们在所述第一电机板和所述第二电私tl之间互相串联电连接。 多个所述第一开关装置直接连接到所述第一电私敗，而多个所述第二开关 装置直接连接到所述第二电极板。多个所述第一开关装置和所述第二开关 装置中的每一个包括第一电极、第二电极、与所述第一电极和所述第二电
极电连接并且夹在所述第一电极和所述第二电极之间的开关元件以及被提 供在所述开关元件周围并且与所述第一电极和所述第二电极接触的密封 件。当所迷开关元件的温度高于预定温度时，所述控制装置向用于控制所 述内燃机的内燃机控制装置输出禁止所述内燃机自动停止的信号。
于是，利用所述驱动系统，可提高所述发电电动机设备的易安装性， 并且防止由于所述发电电动机设备中包括的所述开关元件的温度增加而致 使所述内燃机不能启动的可能性。
本发明的第四方面涉及一种驱动系统，其包括发电电动机设备和控制 装置。所i^电电动机设备启动内燃机，并利用发动才几扭矩产生电力。所 述控制装置控制所述发电电动机设备。所述发电电动机设备包括电机、第 一电极板、第二电极板以及多相开关元件组。所述电机包括转子和定子， 并且充当电力发电机以及电动机。所述第一电私板和所述第二电^il被布 置在所述电机的端面上。所述第一电极板和所述笫二电^U1基本成马蹄形， 并围绕所述电机的旋转轴。所述多相开关元件组控制提供给所述电机的所 述定子的电流。所述多相开关元件组的数目对应于所述电机的相的个数。 每一个多相开关元件组包括多个臂。每一个臂包括第一开关装置和第二开 关装置，它们在所述第一电极板和所述第二电极板之间互相串联电连接。 多个所述第一开关装置直接连接到所述第一电极板，而多个所述第二开关 装置直接连接到所述第二电极板。所述第一和第二开关装置中的每一个包
括第一电极、第二电极、与所述第一电极和所述第二电极电连接并且夹在 所述第一电极和所述第二电极之间的开关元件以及被提供在所述开关元件 周围并且与所述第一电极和所述第二电极接触的密封件。所述控制装置控 制由所述电机产生的电力量，从而使得所述开关元件的温度变为允许所述 内燃才几启动的温度。
于是，利用所述驱动系统，可提高所述发电电动机设备的易安装性，
使所述内燃机不能启动的可能性。
本发明的第五方面涉及一种计算机可读记录介质，在其上记录有用于 指示计算机进行对用于启动内燃机的发电电动机设备的控制的程序。所述
发电电动机设备包括电机、第一电fe板、第二电极板以及多相开关元件组。 所述电机包括转子和定子，并且充当电力发电机以及电动机。所述第一电 极板和所述第二电极板被布置在所述电机的端面上。所述第一电私&和所 述第二电极板基本成马蹄形，并围绕所述电机的旋转轴。所述多相开关元 件组控制提供给所述电机的所述定子的电流。所述多相开关元件組的数目 对应于所述电机的相的个数。每一个多相开关元件组包括多个臂。每一个 臂包括第一开关装置和第二开关装置，它们在所述第一电极板和所述第二 电极板之间互相串联电连接。多个所迷第一开关装置直接连接到所迷第一 电极板，而多个所述笫二开关装置直接连接到所述第二电极板。所述第一 和第二开关装置中的每一个包括笫一电极、第二电极、与所述第一电极和 所述第二电极电连接并且夹在所述第一电极和所述第二电极之间的开关元 件以及被提供在所述开关元件周围并且与所述第一电极和所述第二电极接 触的密封件。
所述程序指示所述计算机进行第一步骤，当所述电机产生电力时检测 所述开关元件的温度，第二步骤，确定所述开关元件的检测的温度是否高 于第一参考值，以及第三步骤，当所述开关元件的温度高于所述第一参考 值时，禁止所述内燃机自动停止。
于是，利用所述记录介质，可防止由于所述发电电动机设备中包括的
所述开关元件的温度增加而致使所述内燃机不能启动的可能性。
优选地，所述程序指示计算机进一步执行第四步骤，检测电池的剩余 容量，第五步骤，当所述开关元件的温度等于或低于所述第一参考值时， 确定所述开关元件的温度是否高于第二参考值，第六步骤，当所述开关元 件的温度高于所述第二参考值时，确定所述电池的剩余容量是否大于参考 容量，以及第七步骤，当所述电池的剩余容量大于所述参考容量时，限制 由所述电机产生的电力量，从而使所述开关元件的温度等于或小于所述第 二参考值。
在这种情况下，可以防止由于所述发电电动才几设备中包括的所述开关 元件的温度增加而致使所述内燃机不能启动的可能性。
优选地，所述程序指示所述计算机进一步执行第八步骤，即使自从所 述电机开始电力产生之后已经经过了预定时间，当所述电池的剩余容量不 增加时，点亮报警灯。
在这种情况下，可以防止由于所述发电电动机设备中包括的所述开关 元件的温度增加而致使所述内燃机不能启动的可能性。


通过参照附图进行描述的以下优选实施例，本发明的前述和更多目的、 特点和优势将变得更为明显，其中，相似的数字用于表示相似的元件，并
且其中
图l为根据本发明的实施例的发电电动机设备的平面图； 图2为沿着图1中的线II-II的横断面视图3为图1中所示的开关装置SW1和开关装置SW2所在区域的横断 面视图4为图1中所示的开关装置SW1的横断面视图； 图5为图2中所示的位置检测装置的平面图6为横断面视图，用于描述将图2中所示的控制电路与所述开关装 置相连接的方法；
图7为程序上的流程图，用于将所述开关装置和电极板固定在交流发 电才几的端面；
图8为视图，其示出了在所述位置检测装置、控制IC以及激励晶体管 之间的连接；
图9为电路图，其示出了图1中所示的开关装置SW1到SW6和电极
板；
图IO为框图，其示出了包括了图1中所示的发电电动机设备的电机系
统；
图11为系统图，用于描述对由所述交流发电机进行的电力产生中的异 常的检测、对由所述交流发电机产生的电力量的控制，以及对电池充电中 的异常的检测；
图12A和12B为流程图，用于描述检测由所述交流发电机进行的电力 产生中的异常以及控制由所述交流发电机产生的电力量的程序； 图13为流程图，用于描述检测电池充电中的异常的程序； 图14为曲线图，其示出了在所述电力产生量和所述电池的充电状态之 间的关系。
具体实施例方式
此后，将参照附图对本发明的实施例进行详细描述。图表中的相同部 分或基本相同部分将使用相同的参考数字和字附标注，并且仅对其进行一 次描述。
参照图1，才艮据实施例的发电电动机设备100包括开关装置SW1到 SW6、控制电路20、交流发电机50、母线70以及电极板83和84。
所述电札敗83和84基本为马蹄形，并被布置于所述交流发电机50的 端面以围绕所述交流发电机50的旋转轴50A。所述电^Ul 83和84用铜 (Cu )制成。所述电极板83与终端90相连接，电池(未示出)向所述终 端提供电源电压。所述电,84与接地节点相连接。
所述控制电路20净皮布置于所述交流发电机50的所述端面和所述电极板83和84的凹口部分。
所述开关装置SW1、 SW3和SW5通过烀接直接连接到所述电ML 83。 所述开关装置SW2、 SW4和SW6通过焊接直接连接到所述电^^ 84。
所述母线70包括导线71到79以及连接部分80到82。所述导线71 一端与所述控制电路20相连接，另一端与所述开关装置SW1的栅极相连 接。所述导线72—端与所述控制电路20相连接，另一端与所迷开关装置 SW2的栅极相连接。所述导线73将所述连接部分80与所迷控制电路20 相连接。
所述导线74 —端与所述控制电路20相连接，另一端与所述开关装置 SW3的栅极相连接。所述导线75—端与所述控制电路20相连接，另一端 与所述开关装置SW4的栅极相连接。所述导线76将所述连接部分81与所 述控制电路20相连接。
所述导线77 —端与所述控制电路20相连接，另一端与所迷开关装置 SW5的栅极相连接。所述导线78—端与所述控制电路20相连接，另一端 与所述开关装置SW6的栅极相连接。所述导线79将所述连接部分82与所 述控制电路20相连接。
所述连接部分80将所述开关装置SW1的源极、所述开关装置SW2 的漏极以及终端51A互相连接。所述连接部分81将所述开关装置SW3的 源极、所述开关装置SW4的漏极以及终端52A互相连接。所述连接部分 82将所述开关装置SW5的源极、所述开关装置SW6的漏极以及终端53A 互相连接。所述终端51A,所述终端52A，以及所述终端53A分别用于与 所述交流发电机50的U相线團、V相线圏以及W相线圏交换电力。
所述开关装置SW1和所述开关装置SW2通过所述连接部分80在所述 电极板83和所述电极板84之间互相串联电连接。所述开关装置SW3和所 述开关装置SW4通过所迷连接部分81在所述电私板83和所述电私仗84 之间互相串联电连接。所述开关装置SW5和所述开关装置SW6通过所述 连接部分82在所述电极板83和所述电极板84之间互相串联电连接。
所述连接部分80经由所述终端51A从所述U相线圏接收电波形，并
经由所述导线73向所述控制电路20输出所述接收到的波形，所述波形在 所述交流发电机50充当电力发电机时，由所述U相线圏产生。相似地， 所述连接部分81经由所述终端52A从所述V相线圏接收由所述V相线圈 产生的电波形，并经由所述导线76向所述控制电路20输出所述接收到的 波形。
所述控制电路20，如随后详细描述的，控制所述开关装置SW1到SW6， 以及交流发电机50等。
图2为沿着图1中的线II-II的所述交流发电机50的横断面视图。参 照图2，转子55固定于所述旋转轴50A,而转子线圏54缠绕所述转子55。 定子56和57固定在所述转子55的外部，U相线圏51缠绕所述定子56， 而V相线圈52缠绕所述定子57。在图2中，没有示出W相线圏所缠绕的 定子。
皮带轮160与所述旋转轴50A的一端相连接。此结构使得由所迷交流 发电机50产生的扭矩通过皮带传送到发动机的曲轴，而来自所述发动机曲 轴的所述发动机扭矩被传送到所述旋转轴50A。
在所述旋转轴50A的一端提供有所迷电极板83和84以围绕所迷旋转 轴50A，该端位于与所述皮带轮160相连接的一端的相对侧。提供电刷58 以接触所述旋转轴50A。
在图2中，在位于所述电极板84右侧和所述旋转轴50A上方的区域 中，提供有位置检测装置40。在所述位置检测装置40的上方提供有所述 控制电路20。所述开关装置SW3固定于面对所述电私敗84的所述电^！ 83的表面。
图3为图1中所示开关装置SW1和开关装置SW2所在区域的横断面 视图。参照图3，所述开关装置SW1和所述开关装置SW2在所述电W1 83和所述电极板84之间互相串联电连接。所迷开关装置SW1的漏极通过 焊接与所述电私tl 83连接,使得所述开关装置SW1与所述电g 83直接 连接。所述开关装置SW2的源极通过焊接与所述电极板84连接，使得所 述开关装置SW2与所迷电极板84直接连接。所述开关装置SW1的源极
通过连接部分80与所述开关装置SW2的漏极相连接。
与所述开关装置SW1和所述开关装置SW2互相连接的方式相同，所 述开关装置SW3和所述开关装置SW4在所述电私敗83和所述电W1 84 之间互相串联电连接，并且，所述开关装置SW5和所述开关装置SW6在 所述电极板83和所述电^il 84之间互相串联电连接。
图4为图1中所示开关装置SW1的横断面视图。参照图4，所述开关 装置SW1包括MOS晶体管Trl、电极1和2、树脂(resin ) 5、绝缘垫 (insulation pad ) 6以及导线7。所述MOS晶体管Trl为N沟道MOS晶 体管。
所述电极1和2由铜(Cu)制成。所述电极l形成正电极，而所述电 极2形成负电极。所述电极1具有与所述电极2的形状对称的形状。所述 电极1和所述电极2夹着所述MOS晶体管Trl。在这种情况下，所述MOS 晶体管Trl的漏极D通过焊料3与所述电极1电连接，并且源极S通过焊 料4与所述电极2相连接。栅极G通过焊接与所述导线7相连接。所述导 线7通过所述绝缘垫6与所迷电极2绝缘。
所述树脂5由硅(Si)树脂形成。在夹着所述MOS晶体管Trl的所 述电极1和所述电极2的周围部分提供有所述树脂5,以与所述电极1和2 相接触，从而密封所述MOS晶体管Trl。在这种情况下，与所述MOS晶 体管Trl的栅^目连接的所述导线7伸展到由所述电极1和2以及所述树 脂5密封的所述区域的外部。
所述电极1由金属(Cu )制成。所述电极1通过焊料3与所述MOS 晶体管Trl的漏极D相连接。此结构允许所述电极1充当所述开关装置 SW的漏极以及散热片。所述电极2由金属(Cu)制成。所述电极2通过 焊料4与所述MOS晶体管Trl的源极S相连接。此结构允许所述电极2 充当所述开关装置SW1的源极以及散热片。
于是，由所述MOS晶体管Trl产生的热量经由所述漏极D和所述焊 料3转移到所述电极1 ，经由所述源极S和所述焊料4转移到所述电极2， 然后从所述电极1和2 M出去。
如上所述，所述开关装置SW1夹在所述两个电极1和2之间，并且被 配置使得可以容易地散发由所述MOS晶体管Trl产生的热量。
所述树脂5将所述电极1和所述电极2彼此绝缘，并保护所述MOS 晶体管使之不受潮。
所述开关装置SW2到SW6中的每一个具有与开关装置SW1相同的结 构。注意到，图4所示的结构被称为"罐状结构，，。利用所述"罐状结构" 制造所述开关装置SW1到SW6，只需垂直地反向布置所述开关装置SW1 到SW6即可以制造出具有相反极性的开关装置，而不需要将所述MOS晶 体管Trl到Tr6从N沟道MOS晶体管改变为P沟道MOS晶体管。即， 所述"罐状结构"允许容易地反转极性。
配置所述开关装置SW1到SW6配置使得可以容易地冷却嵌入的MOS 晶体管。所述开关装置SW1 、 SW3和SW5通过所述漏极D固定于所述 电极板83，并且所述开关装置SW2 、 SW4和SW6通过所述源极S固定 于所述电机板84。所述电机板83和84被布置在所述交流发电机50的后 部，即，在布置了所述皮带轮160的部分的相对侧的部分。
因此，所述电极板83和84由交流发电机50中的气流冷却。在这种情 况下，由于所述开关装置SW1到SW6中的每一个均被配置为将所述MOS 晶体管夹在所述两个电极(金属)之间，不与所述电 183或所述电 1 84相连接的所述电极1或所述电极2与所述电 1 83和84 —起^皮冷却。
即，在所述开关装置SW1、 SW3和SW5中，由所述MOS晶体管Trl 产生的热量经由所述漏极D或所述源极S转移到所迷电极1或所述电极2， 然后从所述电极1转移到所述电极板83。然后，利用所述交流发电机50 中的气流对转移到所述电极2和所述电极板83的热量进行冷却。在所述开 关装置SW2、 SW4和SW6中，由所述MOS晶体管Trl产生的热量经由 所述漏极D或所述源极S转移到所述电极1或所述电极2，然后从所述电 极2转移到所述电极板84。然后，利用所述交流发电机50中的气流对转 移到所述电极1和所述电 1 84的热量进行冷却。
当将所述开关装置SW1到SW6固定在所述交流发电才几50的端面时，
通过所述电私H 83和84之一以及所述电极1和2之一对所述开关装置 SW1到SW6的每一个进行冷却。
这可以消除使用额外装置等冷却开关装置SW1到SW6的需要。于是， 可以利用紧凑结构有效地冷却所述开关装置SW1到SW6，并且，当将所 述发电电动机设备100安装到车辆中时，可以提高易安装性。
图5为图2中所示的位置检测装置40的平面图。参照图5，所述位置 检测装置40包括基片41，霍尔元件42A、 42B和42C，电路部分43，以 及终端44到49。
所述基片41由珪(Si)制成。所述霍尔元件42A、 42B和42C在确定 外围以有规则的间隔被布置在所述基片41上。所述电路部分43也被提供 在所述基片41上。
所述霍尔元件42A、 42B和42C检测正检测信号，所述信号示出了所 述交流发电才几50的所述转子55的磁极的位置，并向所述电路部分43输出 所述检测到的位置检测信号。此位置检测信号具有正弦波形。
所述终端44接收电源电压。所述终端49与所述接地节点相连接。所 述终端48接收参考值，所述参考值用于将来自所述霍尔元件42A、 42B和 42C的所述位置检测信号从正弦波形转换为矩形波形。所述终端45到47 向所述控制电路20输出从所述电路部分43得到的具有矩形波形的位置检 测信号。
所述电路部分43分别从所述霍尔元件41A、 42B以及42C接收显示 所述U相、所述V相以及所述W相的磁极位置的位置检测信号0u、 以及0w，并接收来自所述终端48的所述参考值。然后，所述电路部分43 对所述接收到的位置检测信号0u、 0v以及0w进行波形整形，对其进行放
位置检测信号Hu、 Hv以及Hw。然后，所述电路部分43分别经由所述终 端45、 46和47向所述控制电路20输出所述位置检测信号Hu、 Hv以及 Hw。
在所述实施例中，所述位置检测装置40被制造为一个IC，其具有在
一个外壳(package)中的所述基片41，所述霍尔元件42A、 42B和42C， 以及所述电路部分43，并且具有终端44到49。
于是，相比于所述三个霍尔元件在印刷基片上以30电角度的间隔布置 的情况，所*电电动机设备100的尺寸得到减小，从而提高所述发电电 动机设备100的易安装性。
图6为横断面视图，用于描述将图2中所示控制电路20与所述开关装 置SW1和SW2连接的方法。参照图6，所述控制电路20包括控制IC 21、 激励晶体管22以及基片23。所述控制IC 21和所述激励晶体管22被布置 在所述基片22上。
通过夹物才莫压形成所述母线70。即，通过将图1中所示的导线71到 79放置在才莫具中，并利用树脂进行成型来制造所述母线70。然后，将所述 母线70布置在所述电极板83和所述电极板84之间。所述母线70的一端 通过TIG焊接与所述控制电路20的所述基片23相连接，而其另一端与所 述开关装置SW1、 SW2等相连接。
所述温度传感器60被布置在所述电极板84上。电容器(condenser) 30被布置在所述控制电路20附近。
所述电容器30与所述开关装置SW1到SW6的输入侧连接，并且去除 波紋电流。所迷温度传感器60检测所述电极板84的环境温度，并向所述 控制电路20的所述控制IC 21输出所述检测到的温度。
所述控制IC 21通过所述母线70输出控制信号，从而控制所述开关装 置SW1、 SW2等。所述控制IC 21还通过所述母线70接收由所述交流发 电机50产生的电波形，并确定所述交流发电机50是否实际产生电力。
所述控制IC 21控制所述激励晶体管22,从而控制提供给所述交流发 电机50的所述转子线圈54的电流。即，所述控制IC 21控制由所述交流 发电机50产生的电力量。
此外，所述控制IC 21基于由所述温度传感器60检测到的温度来估计 所述开关装置SW1到SW6中的每一个包括的MOS晶体管的元件温度。 所述控制IC 21存储映射图，其示出了在所述温度传感器60的环境温度和
所述元件温度之间的关系。所述控制IC 21从所述映射图中拔_取对应于由 所述温度传感器60实际检测到的环境温度的元件温度，并估计所述元件温 度。
如上所述，代替直接测量所述开关装置SW1到SW6中的每一个的元 件温度，而测量所述电极板84的环境温度，并且估计所述元件温度。这样 减少了与所述控制电路20相连接的配线的数量，从而能够提高所述发电电 动机设备100的易安装性。
所述控制IC 21还具有其它功能，这将在以下进行详细描述。所述温 度传感器60可被布置在所述电极板83上。即，将所述温度传感器60仅布 置在所述两个电私板83和84中的一个之上即足够。
图7为程序上的流程图，用于将所述开关装置SW1到SW6和电极板 83和84固定在交流发电机50的端面。参照图7，准备了具有上述"罐状 结构，，的开关装置SW1到SW6,以及基本成马蹄形的电极板83和84。 然后，通过焊接将所述开关装置SW1和SW3固定在所述电极板83的一 个表面(参照图7的步骤7A)。在这种情况下，还通过焊接将所迷开关装 置SW5固定在所述电极板83上(此步骤未在图7的步骤7A中示出)。 通过焊接将所迷开关装置SW2、 SW4和SW6固定在所述电私板84的一 个表面。
然后，在其一个表面上焊接了所述开关装置SW1、 SW3和SW5的所 述电极板83被J故置在具有重压(weight)的炉中。然后，所述开关装置 SW1、 SW3和SW5以及所述电极板83净iL^热(参照图7中的步骤7B)。 此步骤增强了在所述开关装置SW1、 SW3和SW5与所述电极板83之间 的附着力。在这种情况下，在其一个表面上焊接了所迷开关装置SW2、 SW4 和SW6的所述电极板84也祐J文置在具有重压的炉中。然后，所述开关装 置SW2、 SW4和SW6以及所述电极板84^^口热。
然后，支撑所述电极板83和84，使得所迷开关装置SW1、SW3和SW5 分别面对所述开关装置SW2、 SW4和SW6。通过夹物才莫压形成的所述母 线70被布置在所述电极板83和所述电极板84之间。在所述母线70中包
括的导线71、 72、 74、 75、 77和78分别与所述开关装置SW1到SW6的 栅极相连接。所述连接部分80与所述开关装置SW1的源极、所述开关装 置SW2的漏极以及所述终端51A相连接。所述连接部分81与所述开关装 置SW3的源极、所述开关装置SW4的漏极以及所述终端52A相连接。所 述连接部分82与所述开关装置SW5的源极、所述开关装置SW6的漏极 以及所述终端53A相连接(参照图7的步骤7C )。
然后，将通过所述母线70互相连接的所述开关装置SW1、 SW3和 SW5,所述电fe板83，所述开关装置SW2、 SW4和SW6，以及所述电极 板84固定在所述交流发电机50的所述端面(参照图7的步骤7D)。然后， 所述控制电路20被布置在所述电极板83和84的凹口部分中。所述母线 70的一端通过TIG焊接与所迷控制电路20的所述基片23相连接。
至此完成一系列步骤。图8为视图，其示出了在所述位置检测装置40、 控制IC21以及激励晶体管22之间的连接。参照图8，所述控制IC21包 括控制部分211、 MOS驱动部分212以及温度传感器213。当在其中安装 了所述发电电动枳ii殳备100的车辆的启动键IG被开启时，所述控制IC21 经由所述终端21A在所述电源的正终端电压+B接收电源电流。所述电源 电流还提供给所述位置检测装置40的终端44以及所述激励晶体管22的终 端22A。
当所述交流发电机50不产生电力时，所述控制部分211经由终端21B 通知主ECU (电气控制单元)所述交流发电机50中出现异常。当所述电 池的SOC 4艮小时，所述控制部分211基于经由所述终端21B接收的充电 指示灯信号CHG点亮充电指示灯。
所述控制部分211经由终端21C接收信号M/G，并基于所迷接收到的 信号M/G控制所述开关装置SW1到SW6,从而使得所述交流发电机50 作为电动机或电力发电机进行工作。
此外，所述控制部分211经由终端21D接收调整指令电压Reg.V，并 控制所述开关装置SW1到SW6，从而向所述交流发电机50输出所述已接 收的调整指令电压Reg.V。
此外，所述控制部分211经由终端21L、 21M以及21N接收由所述交 流发电机50的每一相产生的电波形，并基于所述接收到的波形确定所述交 流发电机50是否正常地产生电力。所述终端21L、 21M以及21N经由电 容器分别与终端211、 21J以及21K相连接。
此外，所述控制部分211经由终端21V向所迷激励晶体管22的终端 22B输出用于控制所述激励晶体管22的栅极的控制信号。即，所述控制部 分211经由所述终端21V控制由所述交流发电机50产生的电力量。
所述MOS驱动部分212经由终端21H向所述位置检测装置40的所述 终端48输出参考值，所述参考值用于将由所述霍尔元件42A、 42B和42C 检测的所述位置检测信号0u、"以及l w转换为具有矩形波形的位置检测 信号Hu、 Hv以及Hw。
所述MOS驱动部分212经由终端21E、 21F和21G从所迷位置检测 装置40接收所述检测信号Hu、 Hv以及Hw，并且同步于所述接收到的位 置检测信号Hu、 Hv以及Hw中的每一个的上升时间和下降时间，产生用 于驱动所述开关装置SW1到SW6的驱动信号。所述MOS驱动部分212 分别经由终端210、 21P、 21Q、 21R、 21S以及21T向所述开关装置SW1 到SW6输出所产生的驱动信号。
所述温度传感器213检测所述控制IC 21的温度，并向后面将提到的 经济运行ECU 230输出所迷检测到的温度。
终端21U与地GND相连接。所述激励晶体管22经由所述终端22A接 收电源电流。所述激励晶体管22将直流电从所述终端21C提供给所述交 流发电机50，所述直流电对应于由所述栅极经由所述终端22B接收到的控 制信号。
图9为电路图，其示出了图1中所示的开关装置SW1到SW6和电极 板83和84。图9示出了分别包括在所述开关装置SW1到SW6中的MOS 晶体管Trl到Tr6。
所述MOS晶体管Trl和Tr2在由所述电私敗83构成的电源线LN1 和由所述电极板84构成的地线LN2之间互相串联连接。相似地，所述MOS
晶体管Tr3和Tr4在所述电源线LN1和所述地线LN2之间互相串联连接， 并且所述MOS晶体管Tr5和Tr6在所述电源线LN1和所迷地线LN2之 间互相串联连接。
所述MOS晶体管对Trl和Tr2、所述MOS晶体管对Tr3和Tr4，以 及所述MOS晶体管对Tr5和Tr6，在所述电源线LN1和所述地线LN2 之间并联连接。
所述交流发电机50的所述U相线圏与位于所述MOS晶体管Trl和所 述MOS晶体管Tr2中间的点相连接。所述交流发电机50的所述V相线 圏与位于所迷MOS晶体管Tr3和所述MOS晶体管Tr4中间的点相连接。 所述交流发电机50的所述W相线圏与位于所述MOS晶体管Tr5和所述 MOS晶体管Tr6中间的点相连接。
所述电容器30与所述MOS晶体管Trl到Tr6的输入侧相连接。所述 电容器30去除波紋电流。
所述MOS晶体管Trl到Tr6构成逆变器INV。在所述逆变器INV中， 所述MOS晶体管Trl到Tr6根据来自所述控制IC 21的所述终端210、 21P、 21Q、 21R、 21S以及21T开启/关断，由此将所述交流发电才/L 50作 为电动才凡驱动。
当所述交';tj^电机50充当电力发电机时，所述逆变器INV将由所述 交流发电机50产生的交流电压转换为直流电压，并向所述电池提供所述直 流电压。在从交流电压到直流电压的转换中电力损失减小的情况下，所述 逆变器INV将所述MOS晶体管Trl到Tr6开启/关断，从而将交流电压 转换为直流电压。在其它情况下，通过所迷MOS晶体管Trl到Tr6的虛 拟二极管将交流电压转换为直流电压。
互相串联连接的所述MOS晶体管Trl和Tr2构成一个臂，互相串联 连接的所述MOS晶体管Tr3和Tr4构成一个臂，互相串联连接的所述 MOS晶体管Tr5和Tr6构成一个臂。即，所述逆变器INV由三个臂构成。
在所述实施例中，并不将所述臂的个数限制为三个。 一般而言，根据 所述交流发电机50的相的个数来决定所述臂的个数。因此，当所述交流发
电机50包括多个相时，所述逆变器INV包括多个臂。
图IO为框图，其示出了包括了图1中所示的发电电动机设备的电机系 统200。参照图10，所述发动机系统200包括所述电池100,所迷控制电 路20，所述交流发电机50，发动机IIO，扭矩变换器120，自动传输130， 皮带轮140、 150和160，皮带170，辅件172，起动器174，电液泵180， 喷油阀190，电动机210,节流阀220，经济运行ECU230,发动机ECU 240， 以及VSC (车辆稳定控制)ECU 250。
如前所述，在所述交流发电机50的端面上提供所述控制电路20。通 过所述交流发电机50或所述起动器74启动所述发动机110,并产生预定 量的输出。更具体地，当在所述停止后利用所述经济运行系统(以下将适 当地将其称为"eco-run system (经济运行系统)")启动时，通过所述交 流发电机50启动所ii^L动机110。当利用所述点火开关启动时，利用所述 起动器174启动所述发动机110。所述发动4几110将来自曲轴110a的产生 的输出传送给所述扭矩变换器120或所述皮带轮140。
所述扭矩变换器120将来自所述曲轴110a的所述发动机110的旋转传 送给所述自动传输130。所述自动传输130进行自动换档控制(automatic shift control)，将来自所述扭矩变换器120的所述扭矩转变为对应于所述 换档控制的扭矩，然后向输出轴130a输出所述扭矩。
所述皮带轮140经由电磁离合器140a与所述发动机110的曲轴110a 相连接。所述皮带轮140经由所述皮带170与所述皮带轮150和160协调 工作。
所述电磁离合器140a根据所述经济运行ECU 230的控制将所述皮带 轮140与所述曲轴110a相连接，或者将其从所述曲轴110a断开。所述皮 带170将所述皮带轮140、 150以及160互相连接。所述皮带轮150与所述 辅件172的旋转轴相连接。
所述皮带轮160与所述交流发电机50的旋转轴相连接，并通过所述交 流发电才几50或所H动才几110的所述曲轴110a转动。
所述辅件172由空调压缩机、动力转向泵以及发动机冷却水泵中的一
个或一些构成。所述辅件172经由所述皮带轮160、所述皮带170以及所 述皮带轮150接收来自所述交流发电机50的输出，并由所接收到的输出驱 动。
通过所述控制电路20驱动所述交流发电机50。所述交流发电机50经 由所述皮带轮140、所述皮带170以及所述皮带轮160接收所述发动机110 的所述曲轴110a的旋转力，并将所述接收到的旋转力转换为电能，即，所 述交流发电4几50利用所述曲轴110a的所迷旋转力产生电力。在两种情况 下，所述交流发电机50产生电力。在其中一种情况下，通过在包括了所述 发动机系统200的混合动力车正常行驶时驱动所ii^动机110，所述交流 发电机50接收所述曲轴110a的所述旋转力，并且产生电力。在另一种情 况下，尽管不驱动所述发动机110，当所述混合动力车减速时，将驱动轮 的旋转力传送给所述曲轴110a,并且，所述交流发电机50接收所述传送 的旋转力并产生电力。
通过所述控制电路20驱动所述交流发电机50，并将预定量的输出(能 量)传送给所述皮带轮160。当启动所i^动机110时，经由所迷皮带170 和所述皮带轮140将所述预定量的输出传送给所述发动机110的所述曲轴 110a。当驱动所述辅件172时，经由所述皮带170和所述皮带轮150将所 述预定量的输出传送给所述辅件172。
例如，所述电池10向所述控制电路20提供12V的直流电压。所迷控 制电路20依照所述经济运行ECU 230的控制，将来自所述电池10的所述 直流电压变换为交流电压，并利用所述得到的交流电压驱动所述交流发电 机50。所述控制电路20依照所述经济运行ECU230的控制，将由所述交 流发电机50产生的交流电压变换为直流电压，并利用所述得到的直流电压 对所述电、池10充电。
所述起动器174依照所述经济运行ECU 230的控制，启动所^动机 110。所述电液泵180嵌在所述自动传输130中，并依照所述发动机ECU 240 的控制向提供于所述自动传输130中的液压控制部分提供液压液。所述液 压液用于调整所述自动传输130中的离合器、制动器以及单向离合器的工作状态，并且利用所述液压控制部分中的控制阀来根据需要改变所述换档
状态(shiftstate)。
所述经济运4亍ECU 230进4于对所述交流发电才几50和所述控制电路20 的模式控制，并且，控制所ii^动器174，控制所述电池10的充电状态， 检测由所述交流发电机50进行的电力产生中的异常，控制由所述交流发电 机50产生的电力量，以及检测所述电池10充电中的异常。所迷交流发电 机50和所述控制电路20的模式控制包括对电力产生模式的控制，在其中 所述交流发电机50充当电力发电机，以及对驱动模式的控制，在其中所述 交流发电机50充当驱动电动机。注意到，在图中没有示出从所述经济运行 ECU 230到所述电池10的控制线。
所述喷油阀190依照所述发动机ECU 240的控制来控制燃油喷射。所 述电动才几210依照所iOC动4几ECU 240的控制来控制所述节流阀220的开 量(opening amount)。由所述电动机210将所述节流阀220的开量设置 为预定值。
/关控制，对所述电液泵180进行驱动控制，对所述自动传输130进行换档 控制，利用所迷喷油阀190进行燃油喷射控制，由所述电动机210对节流 阀220进行开量控制，以及进行其它发动才/L控制。
所述发动机ECU 240检测来自冷却液温度传感器的发动机冷却液温度 THW，来自怠速开关的是否加速踏板被压下的信号指示，来自加速踏板操 作量传感器的加速踏板操作量ACCP,来自方向舵偏角传感器的驾驶的方 向舵偏角，来自车辆速度传感器的车辆速度SPD,来自节流阀开量传感器 的节流阀开量TA，来自换档位置传感器的换档位置SHFT，来自发动机转 速传感器的发动机转速NE，来自空调机开关的是否进行开/关操作的信号 指示，以及其它数据。
所述VSC-ECU 250检测来自制动开关的是否所述制动踏板被压下的 信号指示以及其它数据。
所述经济运行ECU 230、所述发动机ECU 240以及所述VSC-ECU 250
中的每一个主要包括微型计算机。所述CPU (中央处理单元)依照写入内 部ROM(只读存储器)中的程序进行所需要的计算，并且所述ECU基于 所述计算结果进行各种控制。可经由数据通信在所述经济运行ECU 230、 所述发动机ECU 240和所述VSC-ECU 250之间传输所述计算的结果和所 述检测到的数据。所述经济运行ECU 230、所述发动机ECU 240和所述 VSC-ECU 250可+艮据需要交换数据，并且可以进行相互协调控制。
作为所述发动机系统200的操作，可进行已知的怠速停止控制。更具 体地，当基于来自各种传感器的输出检测到车辆减速或者停止时，所^ 动机被停止。然后，当驾驶员希望启动车辆时，通过所述交流发电机50 启动所述发动机110 (可基于制动器和加速踏板的操作状态来检测驾驶员 的意图)。在所iL义动机系统200中，将用于控制所述交流发电机50的控 制电路20提供在所述交流发电机50的端面上，并根据来自所述经济运行 ECU 230的指示驱动所述交流发电机50作为驱动电动机或电力发电机。 当驱动所述交流发电机50作为驱动电动机或电力发电机时，由所述开关装 置SW1到SW6的所述MOS晶体管Trl到Tr6产生的热量4皮经由所迷电 极1或所述电极2传送到所述电极板83或所述电私fel 84,从而，所述MOS 晶体管Trl到Tr6 ,皮有效地冷却。
此后，将描述由所迷经济运行ECU230进行的，对由所述交流发电机 50进行的电力产生中的异常的检测，对由所述交流发电机50产生的电力 量的控制，以及对在所述发动机系统200中由所述交流发电机50对所述电 池10进行充电的过程中的异常的检测。
图ll为系统图，用于描述对由所述交流发电机50进行的产生电力中 的异常的检测，对由所述交流发电机50产生的电力量的控制，以及对电池 IO充电中的异常的检测。参照图11，所述经济运行ECU 230从电流传感 器11接收输入/输出所迷电池10的电池电流值。所述经济运行ECU30累 计所述电池电流值，并且计算所述电池10的SOC (充电状态)。
终端TEMP接收来自提供在所述控制IC 21中的温度传感器213 (参 照图8 )的所述控制IC 21的温度，并且，所述经济运行ECU 230基于所
述接收到的温度估计所述开关装置SW1到SW6的元件温度。所述经济运 行ECU 230存储映射图，该映射图显示了在所述控制IC 21的温度和所述 元件温度之间的关系，并从所述映射图中提取对应于从所述温度传感器 213接收到的所述控制IC 21的温度的温度，从而估计所述元件温度。
然后，所述经济运行ECU 230基于所述估计的元件温度对由所述交流 发电机50进行的电力产生中的异常进行检测，并控制由所述交流发电机 50产生的电力量。然后，所迷经济运行ECU 230基于所述估计的元件温检测。
图12A和12B为流程图，用于描述检测由所述交流发电才几50进行的 产生电力中的异常以及控制由所述交流发电机50产生的电力量的程序。参 照图12A和12B,当所述程序开始时，所述经济运行ECU 230在确认满足 所述经济运行状态后，设置"eco-run permission = 1"(步骤SI)。即， 当装配了所述发动机系统200的混合动力车由于停车灯等停止时，所述经 济运行ECU 230允许停止发动才几110的搮作。
然后，所述经济运行ECU 230接收来自所述控制IC 21中的温度传感 器213的所述控制IC 21的温度，并以前述方式估计对应于所述控制IC 21 的所述已接收的温度的所述开关装置SW1到SW6的元件温度(步骤S2 )。 然后，所述经济运行ECU 230接收来自所述电流传感器11的所述电池电 流值，并累计所述接收到的电池电流值，从而读取所述电池10的所述SOC (步骤S3 )。
然后，所述经济运行ECU230确定是否要进行启动指令，即，是否将 所述交流发电机50作为电动才几工作，以及是否要启动所述发动才几110 (步 骤S4)。更具体地，所述经济运行ECU 230基于信号"M/G=l"是否将 被输出到所述控制IC 21来确定是否要启动所述发动机110。
当所述经济运4亍ECU 230确定要启动所述发动机110时，进行步骤
S12。
另一方面，当所述经济运行ECU 230在步骤S4中确定不启动所述发
动机110时，所述经济运行ECU 230确定在步骤S2中估计的所述元件温 度是否高于参考值TO (步骤S5 )。所述参考值TO为临界温度，在此温度 所述交流发电机50可继续充当电力发电机。
当确定所述元件温度高于所述参考值TO时，所述经济运行ECU 230 生成用于将从所述激励晶体管22提供的激励电流设置为"0"的"exciting current command = 0"，并将其输出到所述控制IC 21。然后，所述控制 IC21控制所述激励晶体管22，从而使所述激励电流变为"0"，从而停止 由所述交流发电机50进行的电力产生。然后，所述经济运行ECU 230点 亮用于提醒驾驶员不能产生电力的警告灯(步骤S6)，之后，所述程序结 束。
当在步骤S5中确定所述元件温度高于所述参考值TO时，控制所述交 流发电机50，使得由于如下原因停止电力产生当所述元件温度高于所述 参考值T0时，如果继续由所述交流发电机50进行电力产生，所述开关装 置SW1到SW6断开，从而在停止经济运行之后不能将所述交流发电机50 作为电动才几工作，并且不能启动所iOl动才几llO。
另一方面，当在步骤S5中确定所述元件温度等于或低于所述参考值 TO时，所述经济运行ECU 230确定所述元件温度是否高于所述参考值Tl (< TO )(步骤S7 )。所述参考值Tl为允许所述经济运行的临界温度。
当在步骤S7中确定所述元件温度高于所述参考值Tl时，所述经济运 行ECU230设置"eco-run permission = 0"，并向所^JL动机240输出此 "eco-run permission = 0"，从而禁止经济运行。然后，所述经济运行ECU 230关闭经济运行灯，并提醒驾驶员禁止所述经济运行(步骤S8 )。根据 来自所述经济运行ECU 230的"eco-run permission = 0"，即使当所述混 合动力车停止时，所述发动机ECU240不停止所述发动机110。这消除了 当停止经济运行之后启动所述混合动力车时，利用所述交流发电机50启动 所述发动机110的必要，防止所述开关装置SW1到SW6的所述元件温度 升高。然后，进行步骤S12。
当所述元件温度高于所述参考值T1时，禁止经济运行，以减少停止经济运行后通过所述交流发电机50启动所述发动机110的次数(即，通过所 述开关装置SW1到SW6将所述交流发电机50驱动为电动机的次数)， 从而防止所述开关装置SW1到SW6的所述元件温度升高。
另一方面，当在步骤S7中确定所述元件温度等于或低于所述参考值 Tl时，所述经济运行ECU 230确定所述元件温度是否高于参考温度T2(步 骤S9)。所述参考值T2为限制由所述交流发电机50产生的电力量以使得 所述元件温度不超过所述参考值Tl的临界温度。
当确定所述元件温度高于所述参考值T2时，所述经济运行ECU 230 进一步确定在步骤S3中获得的所述电池的SOC是否大于参考值C (步骤 SIO)。当所述电池的SOC等于或小于所述参考值C时，进行步骤S12。
另一方面，当在步骤S10中确定所述电池的SOC大于所述参考值C 时，所述经济运行ECU 230控制所述控制IC21，从而限制由所述交流发 电机50产生的电力量(步骤Sll)。更具体地，所述经济运行ECU 230 存储了显示在所述元件温度和所述激励电流指令之间的关系的映射图。所 述经济运行ECU 230利用所述映射图提取对应于在步骤S2中获得的所述 元件温度的激励电流指令，并将所述提取出的激励电流指令输出到所述控 制IC 21。所述控制IC 21控制所述激励晶体管22，使得由来自所述经济 运行ECU 230的所述激励电流指令所指定的激励电流流动。从而限制由所 述交流发电机50产生的电力量，并将所述开关装置SW1到SW6的所述 元件温度限制为所述交流发电机50可以作为电动机工作并且所i^J良动机 110可以被启动的温度，之后，所述程序结束。
另一方面，当在步骤S9中确定所述元件温度等于或低于所述参考值 T2时，所述经济运行ECU 230 i殳置"M/G = 0"，并允许所述交流发电机 50正常产生电力(步骤S12)，之后，所述程序结束。
图13为流程图，用于描述检测电池10充电中的异常的程序。参照图 13，当开始所述程序时，所述经济运行ECU 230将定时计数器重置为"0" (TIME-O)(步骤S21)。然后，所述经济运行ECU230确定所述交流 发电机50是否正在产生电力(步骤S22)。更具体地，所述经济运行ECU
230通过确定所述信号M/G是否为"0"来确定所述交流发电机50是否正 在产生电力。
当在步骤S22中确定所述交流发电机50没有在产生电力时，所述程序 结束。
另一方面，当在步骤S22中确定所述交流发电机50正在产生电力时， 所述经济运行ECU 230从所述电流传感器11读取电池电流值I(步骤S23 ), 并累计所述电池电流值I，从而计算所述电池10的充电状态SOC (步骤 S24)。
所述经济运行ECU 230控制所述控制IC 21,使得由所述交流发电机 50产生对应于所述计算得到的充电状态SOC的电力量(步骤S25)。所 述经济运行ECU 230存储了显示图14中所示的在所述电力产生量和所述 充电状态SOC之间的关系的映射图。所述经济运行ECU 230提取对应于 在步骤S24中计算的所述充电状态SOC的电力产生量，并控制所迷控制 IC 21使得所述交流发电机50产生所述提取的电力量。
所述经济运行ECU 230确定所述充电状态SOC是否达到充满状态(步 骤S26)。当确定所述充电状态SOC达到所述充满状态时，所迷经济运行 ECU230关闭所述报警灯(步骤S28)，之后，所述程序结束。
另一方面，当在步骤S26中确定所述充电状态SOC没有达到所述充满 状态时，所述经济运行ECU 230确定所述电池电流I是正还是负(步骤 S27)。在这种情况下，所述电池电流I为正的事实表示所述电池电流I从 所述电池10》文电，而所述电池电流I为负的事实表示所述电池电流I向所 述电池10充电。
当在步骤S27中确定所述电池电流I为负时，所述经济运行ECU 230 关闭所述才艮警灯(步骤S28)，之后，所述程序结束。
另一方面，当在步骤S28中确定所述电池电流I为正时，所述经济运 行ECU230增加由所述定时计数器示出的值(步骤S29)，并确定所述得 到的定时计数值TIME是否大于参考值A (步骤S30 )。所述参考值A为 确定没有对所述电池10进行充电的临界时间值。
当在步骤S30中确定所述定时计数值TIME大于所述参考值A时，所 述经济运行ECU 230确定没有对所述电池10进行充电，并点亮所述报警 灯(步骤S31)，之后，所述程序结束。
另一方面，当在步骤S30中确定所述定时计数值TIME等于或小于所 述参考值A时，重复进行步骤S22到S30。
实际上通过所述CPU来进行在所述经济运4亍ECU 230中的对由所述 交流发电机50进行的电力产生中的异常的检测以及对由所述交流发电机 50产生的电力量的控制。所述CPU从所述ROM读取包括了图12A和12B 中流程图所示步骤的程序，并执行图12A和12B中的所述步骤，从而进行 对由所述交流发电机50进行的电力产生中的异常的检测，以及对由所述交 流发电机50产生的电力量的控制。
于是，所述ROM可作为计算机(CPU)可读记录介质，在其上记录 有程序，所述程序用于指示所述计算机(CPU)进行对由所述交流发电机 50进行的电力产生中的异常的检测，以及对由所述交流发电机50产生的 电力量的控制。
实际上通过所述CPU来进行在所述经济运行ECU 230中的对所述电 池10的充电中的异常的检测。所述CPU从所述ROM读取包括了图13 中流程图所示步骤的程序，并进行图13中的所述步骤，从而检测所述电池 IO的充电中的异常。
于是，所述ROM可作为计算机(CPU)可读记录介质，在其上记录 有程序，该程序用于指示所述计算机(CPU)进行对所述电池10的充电中 的异常的检测。
如上所述，所述经济运行ECU 230基于由所述温度传感器213检测到 的温度来估计所迷开关装置SW1到SW6的所述元件温度，所述温度传感 器213提供在所^电电动机设备100的所述控制IC21中。然后，所述 ECU 230基于所述估计的元件温度来进行对由所述交流发电机50进行的 电力产生中的异常的检测，以及对由所述交流发电机50产生的电力量的控 制。
所述经济运行ECU 230基于来自所述电流传感器11的电池电流值检 测在所述电池10充电中的异常，所述电流传感器11提供在所述电池10附近。
因此，取代用于进行对由所述交流发电机50的电力产生中的异常的检 测，对由所述交流发电机50产生的电力量的控制，以及对所述电池10充 电中的异常的检测的微型计算机，在所述交流发电机的端面提供了上述一 个IC芯片(所述控制IC 21),从而使得所iUL电电动机设备100的尺寸 减小。于是，提高了所述发电电动机设备100的易安装性。
在以上描述中，没有对所述交流发电机50和所iiiC动机110之间的位 置关系进行详细描述。当利用"组合点火启动"启动所ii^动机110时， 不限制所述交流发电机50所在的位置。
所述"组合点火启动"表明燃料被压缩在所iiA动机110的汽缸中并 被点火的状态，所述曲轴开始转动，并且利用所述电动机的扭矩辅助所述 转动，从而促进所述发动机110的启动。在这种情况下，所述电动机输出 的扭矩小于正常状态下所输出的扭矩。
于是，当通过所述"组合点火启动"启动所述发动机110时，经由所 迷皮带170将所述交流发电机50的所述输出扭矩传送给所述发动机110 的所述曲轴110a。因此，不限制所述交流发电机50所在的位置。
另一方面，当无需使用所述"组合点火启动"来启动所述发动机110 时，所述交流发电机50需要输出大扭矩。因此，所述交流发电机50被提 供在所iiiL动机110附近。
所述交流发电机50可被视为"电动机"，其包括定子和转子，并充当 电力发电4几和电动机。
所述各对开关装置SW1和SW2，开关装置SW3和SW4，以及开关 装置SW5和SW6中的每一对可被3见为"多相开关元件组"。
所迷经济运4亍ECU 230和所ii^电电动机i殳备100可被视为"驱动系 统"。
此外，所述经济运行ECU230可被视为"控制装置"，其控制所ii^
电电动枳d殳备lOO。
已经参考示例性的实施例描述了本发明，可以理解到，本发明不限于 所述示例性的实施例和结构。相反，本发明意在覆盖各种变型例和等效设 计。此外，虽然已经在各种组合和构造中示出了所述示例性的实施例的各 种元件，但是，这只是示例性的，包括更多、更少或仅单个元件的其它组 合和构造也在本发明的精神和范围之内。
权利要求
1.一种发电电动机设备，包括:电机，其包括转子和定子，并充当电力发电机和电动机；第一电极板和第二电极板被布置在所述电机的端面上，并且基本成马蹄形，从而围绕所述电机的旋转轴；以及多相开关元件组，其控制提供给所述定子的电流，其中，所述多相开关元件组的数目对应于所述电机的相的个数；每一个多相开关元件组包括多个臂，每一个臂包括第一开关装置和第二开关装置，它们在所述第一电极板和所述第二电极板之间互相串联电连接；多个所述第一开关装置直接连接到所述第一电极板；多个所述第二开关装置直接连接到所述第二电极板；并且，多个所述第一开关装置和所述第二开关装置中的每一个包括第一电极、第二电极、与所述第一电极和所述第二电极电连接并且夹在所述第一电极和所述第二电极之间的开关元件以及被提供在所述开关元件周围并且与所述第一电极和所述第二电极接触的密封件。
2. 根据权利要求l所述的发电电动机设备，进一步包括 控制电路，其控制所述多相开关元件组；以及母线，其将多个所述第一开关装置和多个所述第二开关装置与所述控 制电路相连接，其中，通过夹物模压形成所述母线。
3. 根据权利要求1或2所述的发电电动机设备，进一步包括 温度传感器，其被提供在所述控制电路的内部，并且检测所述控制电路的温度，其中，由所述温度传感器实际检测的所述控制电路的温度被用 来检测所述开关元件的温度。
4. 根据权利要求3所述的发电电动机设备，其中，通过参照显示了所 述控制电路的温度与所述开关元件的温度之间的关系的映射图提取对应于 由所述温度传感器实际检测的所述控制电路的温度的所述开关元件的温 度，来检测所述开关元件的温度。
5. 根据权利要求1或2所述的发电电动机设备，其中，所述多相开关 元件组控制提供给所述定子的电流，从而使得当内燃机点火时所迷电机输 出预定扭矩，并且所述电机输出所述预定扭矩，并经由皮带将所述预定扭 矩传送给所述内燃机。
6. 根据权利要求1或2所述的发电电动机设备，进一步包括 控制电路，其控制所述多相开关元件组；以及温度传感器，其被布置在所述第一电极板和所述第二电极板中的一个 上，并且检测在其上布置了所述温度传感器的所述电^1的环境温度，其 中，所述控制电路基于由所述温度传感器实际检测的所述环境温度，检测 所述开关元件的温度。
7. 根据权利要求6所述的发电电动机设备，其中，所述控制电路存储 了显示所述环境温度与所述开关元件的温度之间的关系的映射图，并通过 利用所述映射图提取对应于由所述温度传感器实际检测的所述环境温度的 所述开关元件的温度，来检测所述开关元件的温度。
8. 根据权利要求1或2的发电电动机设备，其中，多个所述第一开关 装置和多个所述第二开关装置被设置在所述第一电W1和所述第二电极板 之间。
9. 根据权利要求8的发电电动机设备，其中，多个所述第一开关装置 和多个所述第二开关装置交替布置。
10. —种驱动系统，其包括 根据权利要求1或2的发电电动机设备；控制装置，其控制所述发电电动机i殳备，其中，所述发电电动机i殳备 启动内燃机并利用发动机扭矩产生电力；并且，当所述开关元件的温度高 于预定温度时，所述控制装置向用于控制所述内燃机的内燃机控制装置输 出禁止所述内燃机自动停止的信号。
11. 一种驱动系统，其包括 根据权利要求1或2的发电电动机设备；以及控制装置，其控制所述发电电动机设备，其中，所述发电电动机设备 启动内燃机并利用发动机扭矩产生电力；所述控制装置控制由所述电机产 生的电力量，从而使得所述开关元件的温度变为允许所述内燃机启动的温 度
12. —种计算机可读记录介质，在其上记录有用于指示计算机进行对 根据权利要求1或2的发电电动机设备的控制的程序，其中，所述发电电 动机设备启动内燃机；并且，所述程序指示所述计算机进行第一步骤，当 所述电机产生电力时检测所述开关元件的温度，第二步骤，确定所述开关 元件的所述检测的温度是否高于第一参考值，以及第三步骤，当所述开关 元件的温度高于所述第一参考值时，禁止所述内燃机自动停止。
13. 根据权利要求12所述的记录介质，其中，所迷记录介质存储这样 的程序，其用于指示计算机进一步执行第四步骤，检测电池的剩余容量， 第五步骤，当所述开关元件的温度等于或低于所述第一参考值时，确定所 述开关元件的温度是否高于第二参考值，第六步骤，当所述开关元件的温 度高于所述第二参考值时，确定所述电池的剩余容量是否大于参考容量， 以及第七步骤，当所述电池的所述剩余容量大于所述参考容量时，限制由 所述电机产生的电力量，从而使所述开关元件的温度等于或小于所述第二 参考值。
14. 根据权利要求12或13所述的记录介质，其中，所述记录介质存 储这样的程序，该程序用于指示计算机进一步执行第八步骤，即使自从所 述电机开始电力产生之后已经经过了预定时间，当所述电池的剩余容量不 增加时，点亮报警灯。
全文摘要
本发明涉及发电电动机设备、驱动系统以及计算机可读记录介质。发电电动机设备(100)包括控制电路(20)，交流发电机(50)，电极板(83，84)，以及开关装置(SW1到SW6)。所述电极板(83，84)基本成马蹄形，并且被提供在所述交流发电机(50)的端面，从而包围所述交流发电机(50)的旋转轴(50A)。所述开关装置(SW1到SW6)中的每一个通过将MOS晶体管夹在两个电极之间形成，并且具有罐状结构，以利用树脂密封所述开关装置的内部空间。所述开关装置(SW1，SW3，SW5)通过焊接直接连接到所述电极板(83)，而所述开关装置(SW2，SW4，SW6)通过焊接直接连接到所述电极板(84)。所述控制电路(20)控制所述开关装置(SW1到SW6)。所述开关装置(SW1到SW6)驱动所述交流发电机(50)为电动机或电力发电机。
文档编号H01L23/495GK101373921SQ20081014990
公开日2009年2月25日 申请日期2004年7月5日 优先权日2003年7月24日
发明者八木克典 申请人:丰田自动车株式会社